測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí).ppt

第一部分,測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí),2011年10月,內(nèi) 容,第一章 概 述 第二章 測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí) 第三章 距離測(cè)量與直線定向 第四章 水準(zhǔn)測(cè)量 第五章 角度測(cè)量 第六章全站儀使用 第七章全球定位系統(tǒng)（GPS）使用,第一章 概 述,第一節(jié) 測(cè)繪的基本概念 第二節(jié) 測(cè)繪工作在社會(huì)主義建設(shè)中的作用,第一節(jié) 測(cè)繪的基本概念,一、測(cè)繪學(xué)與測(cè)量學(xué) 測(cè)量學(xué)：研究對(duì)地球表面局部地區(qū)進(jìn)行測(cè)繪工作的基礎(chǔ)理論、工作方法、技術(shù)和應(yīng)用的學(xué)科。其內(nèi)容包括圖根控制網(wǎng)的建立、地形圖測(cè)繪及一般工程的測(cè)設(shè)。也有人稱(chēng)地形測(cè)量學(xué)為測(cè)量學(xué)。但這種測(cè)量學(xué)只是為測(cè)量地球局部的形狀和繪制地形圖服務(wù)，不包括其他內(nèi)容。 地圖制圖學(xué)（地圖學(xué)）：研究地圖的編制和應(yīng)用的學(xué)科。它研究用地圖圖形信息反映自然界和人類(lèi)社會(huì)各種現(xiàn)象的空間分布、相互聯(lián)系及其動(dòng)態(tài)變化。,測(cè)量學(xué)與制圖學(xué)統(tǒng)稱(chēng)為測(cè)繪學(xué)。測(cè)繪學(xué)研究的對(duì)象是地球整體及其表面和外層空間中的各種自然物體和人造物體的有關(guān)信息。它研究的內(nèi)容是對(duì)這些與地理空間有關(guān)的信息進(jìn)行采集、處理、管理、更新和利用。它既要研究測(cè)定地面點(diǎn)的幾何位置、地球形狀、地球重力場(chǎng)，以及地球表面自然形態(tài)和人工設(shè)施的幾何形態(tài)；又要結(jié)合社會(huì)和自然信息的地理分布，研究繪制全球和局部地區(qū)各種比例尺的地形圖和專(zhuān)題地圖的理論和技術(shù)。前者和后者構(gòu)成測(cè)繪學(xué)。由此可見(jiàn)，測(cè)量學(xué)是測(cè)繪學(xué)科的重要組成部分。,二、測(cè)繪學(xué)研究的對(duì)象 傳統(tǒng)的測(cè)量學(xué)研究的對(duì)象是地球及其表面，但隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它已擴(kuò)展到地球的外層空間，并且已由靜態(tài)對(duì)象發(fā)展到觀測(cè)和研究動(dòng)態(tài)對(duì)象；同時(shí)，所獲得的量既有宏量，也有微量。使用的手段和設(shè)備，也已轉(zhuǎn)向自動(dòng)化、遙測(cè)、遙控和數(shù)字化。,三、測(cè)繪學(xué)的分科 伴隨著社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各方面對(duì)測(cè)量的要求不斷變化和提高，測(cè)量學(xué)的分科也越來(lái)越細(xì)，諸如以下學(xué)科：,大地測(cè)量學(xué) 測(cè)繪航空攝影 攝影測(cè)量與遙感 工程測(cè)量 地籍測(cè)繪 房產(chǎn)測(cè)繪,行政區(qū)域界線測(cè)繪 地理信息系統(tǒng)工程 海洋測(cè)繪 地圖編制 導(dǎo)航電子地圖制作 互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)。,第二節(jié) 測(cè)繪工作在社會(huì)主義建設(shè)中的作用,我國(guó)幅員廣大，遼闊的土地需要我們?nèi)ッ枥L和規(guī)劃；豐富的地下礦藏，天然的水下資源要靠我們?nèi)タ辈?、開(kāi)發(fā)和利用，在建設(shè)和保衛(wèi)祖國(guó)的偉大事業(yè)中，測(cè)繪工作的作用和意義是十分巨大的。,在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，測(cè)繪工作是一項(xiàng)重要的先行性、基礎(chǔ)性并具有精確性特點(diǎn)的工作。 在農(nóng)業(yè)和林業(yè)中，正確地進(jìn)行土地整理以及森林的建設(shè)與經(jīng)營(yíng)，改良土壤、整理土地、開(kāi)墾荒地以及實(shí)現(xiàn)許多旨在發(fā)展農(nóng)業(yè)和林業(yè)的其他措施時(shí)，不僅需要利用地圖和地形圖，更需要進(jìn)行精確的測(cè)量工作。 在交通運(yùn)輸業(yè)中，當(dāng)修建鐵路、公路、通航運(yùn)河及它們的附屬建筑工程時(shí)，初步方案，要根據(jù)地形圖來(lái)制定；在勘察、設(shè)計(jì)和施工的各個(gè)階段，都要進(jìn)行測(cè)量工作。,在水利建設(shè)工程中，首先要根據(jù)詳細(xì)的地形圖作出初步方案研究，然后進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)、施工。測(cè)量工作應(yīng)在勘察過(guò)程中為工程設(shè)計(jì)提供原始資料；在施工過(guò)程中，應(yīng)保證正確地將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到實(shí)地上。即使工程已經(jīng)建成并交付使用后，仍然要進(jìn)行精確的測(cè)量工作，以觀察和發(fā)現(xiàn)工程建筑物所產(chǎn)生的變形、下沉和偏移，并提出準(zhǔn)確的資料。 在城市建設(shè)中，科學(xué)的規(guī)劃和整理居民地，城市的擴(kuò)充與改建計(jì)劃，建設(shè)城市交通路線，敷設(shè)地下管線、興建地下鐵道等，都必須有地形圖和地圖，并進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的測(cè)量工作。 在工程建設(shè)方面，工程的勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工及運(yùn)營(yíng)后的監(jiān)測(cè)、維護(hù)都需要測(cè)量工作。,在科學(xué)實(shí)驗(yàn)方面，如地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、災(zāi)情監(jiān)測(cè)、空間技術(shù)研究、海底資源探測(cè)、大壩變形監(jiān)測(cè)、加速器和核電站運(yùn)營(yíng)的監(jiān)測(cè)等等，以及其他科學(xué)研究，無(wú)一不需要測(cè)繪工作緊密配合和提供空間信息。 此外，對(duì)建立各種地理信息系統(tǒng)（GIS ） 、數(shù)字城市、數(shù)字中國(guó)，都需要現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。 綜上所述可知，測(cè)繪工作在經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)方面有著多么重大的意義和作用。隨著 國(guó)家各方面建設(shè)工作的規(guī)模日益巨大、復(fù)雜的形勢(shì)下，測(cè)繪工作在國(guó)家建設(shè)事業(yè)中所承 擔(dān)的任務(wù)也就愈來(lái)愈大。人們把測(cè)量工作者稱(chēng)作社會(huì)主義建設(shè)副業(yè)的“尖兵” ，這是對(duì) 測(cè)繪事業(yè)最崇高的評(píng)價(jià)。,第二章 測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),內(nèi)容,第一節(jié) 測(cè)量常用的度量單位 第二節(jié) 地球形狀和大小 第三節(jié) 測(cè)量上的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面 第四節(jié) 地理坐標(biāo)、高斯直角坐標(biāo)及平面直角坐標(biāo),第一節(jié) 測(cè)量常用的度量單位,測(cè)量學(xué)中常用的是長(zhǎng)度、角度、面積等度量單位。亦要用到重量、溫度、氣壓、時(shí)間等度量單位。下面分別介紹測(cè)量上常用的三種度量單位。,一、長(zhǎng)度單位 國(guó)際單位制中，常用的長(zhǎng)度單位的名稱(chēng)和符號(hào)如下：基本單位為米（ m） ，還有千米（ km） ，分米（ dm） ，厘米（ cm） ，毫米（mm ） ，微米 。其間關(guān)系為：,二、角度單位 我國(guó)采用的角度單位為 制的度（ ） 、分（ ） 、秒（ ） 。即將一圓周角作 360等分，每一等分為1度。,弧度：半徑等長(zhǎng)的弧所對(duì)的圓心角作為量角的單位，叫做弧度,圓周角的 360制與弧度制之間的換算關(guān)系式是,三、面積單位 國(guó)際采用的面積主單位是平方米（ ）。我國(guó)大面積單位可用平方公里（ k） 、公頃 （ h） 。農(nóng)業(yè)上習(xí)慣用市畝、分、厘作面積單位。,第二節(jié) 地球形狀和大小,沿垂線：重力的作用線又稱(chēng)為沿垂線 鉛垂線是測(cè)量工作的基準(zhǔn)線,圖1 鉛垂線方向,水準(zhǔn)面：處于自由靜止?fàn)顟B(tài)的水面稱(chēng)為水準(zhǔn)面。 大地體：在測(cè)量工作中，把一個(gè)假想的、與靜止的海水面重合并向陸地延伸且包圍整個(gè)地球的特定重力等位面稱(chēng)為大地水準(zhǔn)面。通常用平均海水面代替靜止的海水面。大地水準(zhǔn)面所包圍的形體稱(chēng)為大地體。 大地水準(zhǔn)面和鉛垂線是測(cè)量外業(yè)所依據(jù)的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線。,圖 2 大地水準(zhǔn)面,參考橢球面：世界各國(guó)通常均采用旋轉(zhuǎn)橢球代表地球的形狀，并稱(chēng)其為“地球橢球” 。測(cè)量中把與大地體最接近的地球橢球稱(chēng)為總地球橢球；把與某個(gè)區(qū)域如一個(gè)國(guó)家大地水準(zhǔn)面最為密合的橢球稱(chēng)為參考橢球，其橢球面稱(chēng)為參考橢球面。由此可見(jiàn)，參考橢球有許多個(gè)，而總地球橢球只有一個(gè)。,圖 3 參考橢球體的定位,我國(guó)1980 年國(guó)家大地坐標(biāo)系采用了 1975年國(guó)際橢球，該橢球的基本元素是：,第三節(jié) 測(cè)量上的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面,一、基準(zhǔn)線 任何地面點(diǎn)都受著地球上各種力的作用，其中主要的有地球質(zhì)心的吸引力和地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，這兩個(gè)力的合力稱(chēng)為重力，如圖 （4）所示。如果在地面點(diǎn)上懸一個(gè)垂球，其靜止時(shí)所指的方向就是重力方向，這時(shí)的垂球線，稱(chēng)為鉛垂線，如圖 （4）所示。,基準(zhǔn)線:在測(cè)量上，以通過(guò)地面上某一點(diǎn)的鉛垂線作為該點(diǎn)的基準(zhǔn)線。所謂鉛垂線就是地面上一點(diǎn)的重力方向線。,圖4 重力的表示方法,二、基準(zhǔn)面,地球重力場(chǎng)中處處與重力方向垂直的面，叫做水準(zhǔn)面。如靜止的水表面，見(jiàn)圖（5） ，它的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都受到重力的作用，因此，該表面必然處處與重力方向垂直，這就是一個(gè)水準(zhǔn)面。 由于地球內(nèi)部質(zhì)量分布的不均勻，所以作為處處與重力方向垂直的水準(zhǔn)面，是一個(gè)有微小起伏的復(fù)雜的曲面。水準(zhǔn)面可以處于不同的高度位置，可以有無(wú)窮個(gè)。,所謂大地水準(zhǔn)面，如圖 （5） ，就是設(shè)想將靜止的海水面延伸，穿過(guò)整個(gè)大陸和島嶼所形成的一個(gè)閉合曲面。由大地水準(zhǔn)面包圍起來(lái)的橢球體叫大地體。顯然，大地水準(zhǔn)面具有水準(zhǔn)面的特性，是一個(gè)表面處處與重力方向垂直的、有微小起伏的、復(fù)雜的曲面。 在測(cè)量上，作為計(jì)算點(diǎn)位高度的基準(zhǔn)面就是大地水準(zhǔn)面。,圖5 水準(zhǔn)面的確定,在測(cè)量上，作為計(jì)算點(diǎn)位高度的基準(zhǔn)面就是大地水準(zhǔn)面,盡管地面上測(cè)得的結(jié)果是以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的，但由于大地水準(zhǔn)面是一個(gè)不規(guī)則的、復(fù)雜的曲面，它不可能通過(guò)一個(gè)數(shù)學(xué)式子精確地表達(dá)出來(lái)，因此在測(cè)量的計(jì)算和制圖工作中，通常用一個(gè)非常接近大地水準(zhǔn)面的規(guī)則的幾何表面，即旋轉(zhuǎn)橢球面（又稱(chēng)參考橢球面）來(lái)代替大地水準(zhǔn)面作為計(jì)算和制圖的基準(zhǔn)面。圖 （5）為大地水準(zhǔn)面與旋轉(zhuǎn)橢球面的差別示意圖。,旋轉(zhuǎn)橢球面是一個(gè)數(shù)學(xué)表面，如圖6 ，它的大小可由長(zhǎng)半徑a ，短半徑b 和扁率e 來(lái)表示。我國(guó)1980年以后采用1975年國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)（IGG）推薦的全球坐 標(biāo)系的數(shù)值為：,圖6 旋轉(zhuǎn)橢球面,第四節(jié) 地理坐標(biāo)、高斯直角坐標(biāo)及平面直角坐標(biāo),測(cè)量上確定地面點(diǎn)平面位置的坐標(biāo)系統(tǒng)有地理坐標(biāo)、高斯直角坐標(biāo)及平面直角坐標(biāo)三種。,一、地理坐標(biāo),世界各國(guó)統(tǒng)一將通過(guò)英國(guó)格林尼治天文臺(tái)的子午面作為經(jīng)度起算面，稱(chēng)為首子午面。首子午面與旋轉(zhuǎn)橢球面的交線，稱(chēng)為首子午線。地面上某一點(diǎn)M的經(jīng)度，就是過(guò)該點(diǎn)的子午面與首子午面的夾角，以表示。經(jīng)度從首子午線起向東180稱(chēng)東經(jīng)；向西180稱(chēng)西經(jīng)。點(diǎn)的緯度，就是該點(diǎn)的法線與赤道平面的交角，以表示。緯度從赤道起，向北由0 90 稱(chēng)北緯；向南由0 90 稱(chēng)南緯。,圖7 地理坐標(biāo),二、高斯直角坐標(biāo),我國(guó)采用橫切圓柱投影高斯克呂格投影的方法來(lái)建立平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)，稱(chēng)為高斯克呂格直角坐標(biāo)系，簡(jiǎn)稱(chēng)為高斯直角坐標(biāo)系。見(jiàn)圖 （8）,圖8 高斯直角坐標(biāo)系,高斯投影平面上的中央子午線投影為直線且長(zhǎng)度不變，其余的子午線均為凹向中央子午線的曲線，其長(zhǎng)度大于投影前的長(zhǎng)度，離中央子午線愈遠(yuǎn)長(zhǎng)度變形愈長(zhǎng)，為了將長(zhǎng)度變化限制在測(cè)圖精度允許的范圍內(nèi)，通常采用三、六度分帶法，即從首子午線起每隔經(jīng)度差3或6 為一帶。,圖 9 分帶投影,（1）高斯投影6度帶：自0度子午線起每隔經(jīng)差 自西向東分帶，依次編號(hào)1,2,3,。我國(guó)6度帶中央子午線的經(jīng)度，由75度起每隔6度而至135度,共計(jì)11帶（1323帶），帶號(hào)用n表示，中央子午線的經(jīng)度用L表示，它們的關(guān)系是L=6n-3 ,如上圖所示。 （2）高斯投影3度帶：它的中央子午線一部分同6度帶中央子午線重合，一部分同6度帶的分界子午線重合，如用 n表示3度帶的帶號(hào)， 表示L帶中央子午線經(jīng)度，它們的關(guān)系L=3n。我國(guó)3度帶共計(jì)22帶（2445帶）。,測(cè)量上以每一帶的中央子午線的投影為直角坐標(biāo)系的縱軸x ，向上（北）為正、向下（南）為負(fù)；以赤道的投影為直角坐標(biāo)系的橫軸 y，向東為正、向西為負(fù)，兩軸的交點(diǎn)o為坐標(biāo)原點(diǎn)。由于我國(guó)領(lǐng)土全部位于赤道以北，因此， x值均為正值，而y值則有正有負(fù)，為了使計(jì)算中避免y值出現(xiàn)負(fù)值，故規(guī)定每帶的中央子午線各自西移500km ，同時(shí)為了指示投影是哪一帶，還規(guī)定在橫坐標(biāo)值前面要加上帶號(hào)。,圖10 平面直角坐標(biāo)系的建立,三、平面直角坐標(biāo)系,平面直角坐標(biāo)系（見(jiàn)圖 ）的原點(diǎn)記為o ，規(guī)定縱坐標(biāo)軸為x軸，與南北方向一致，自原點(diǎn)o起，指北者為正，指南者為負(fù)；橫坐標(biāo)軸為y 軸，與東西方向一致，自原點(diǎn)起，指東者為正，指西者為負(fù)。,圖11 平面直角坐標(biāo)系,第三章 距離測(cè)量與直線定向,內(nèi)容,第一節(jié) 鋼尺量距 第二節(jié) 視距測(cè)量 第三節(jié) 電磁波測(cè)距 第四節(jié) 直線定向,距離測(cè)量是確定地面點(diǎn)的三項(xiàng)基本測(cè)量工作之一，測(cè)量學(xué)中所測(cè)定的距離是指地面上兩點(diǎn)之間的水平距離。按照所使用的測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法的不同，距離測(cè)量可分為：鋼尺量距、視距測(cè)量和電磁波測(cè)距等方法。,第一節(jié) 鋼尺量距,鋼尺量距的一般方法 鋼尺量距的精密方法,第二節(jié) 視距測(cè)量,注意事項(xiàng) （1）觀測(cè)時(shí)應(yīng)抬高視線，使視線距地面在1m以上，以減少垂直折光的影響。 （2）為減少水準(zhǔn)尺傾斜誤差的影響，在立尺時(shí)應(yīng)將水準(zhǔn)尺豎直，盡量采用帶有水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)尺。 （3）水準(zhǔn)尺一般應(yīng)選擇整尺，如用塔尺，應(yīng)注意檢查各節(jié)的接頭處是否正確。 （4）豎直角觀測(cè)時(shí)，應(yīng)注意將豎盤(pán)水準(zhǔn)管氣泡居中或?qū)⒇Q盤(pán)自動(dòng)補(bǔ)償開(kāi)關(guān)打開(kāi)，在觀測(cè)前，應(yīng)對(duì)豎盤(pán)指標(biāo)差進(jìn)行檢驗(yàn)與校正，確保豎盤(pán)指標(biāo)差滿(mǎn)足要求。 （5）觀測(cè)時(shí)應(yīng)選擇風(fēng)力較小，成像較穩(wěn)定的情況下進(jìn)行。,第三節(jié) 電磁波測(cè)距,注意事項(xiàng) （1）設(shè)置棱鏡常數(shù)或觀測(cè)記錄豎直角、氣壓、氣溫等項(xiàng)。 （2）在陽(yáng)光下作業(yè)（或雨天作業(yè)） ，一定要打傘保護(hù)，以防損壞。 （3）儀器應(yīng)在大氣比較穩(wěn)定和通視良好的條件下使用。 （4）測(cè)距結(jié)束立即關(guān)機(jī)，遷站時(shí)要拔掉電源線。 （5）測(cè)距儀在運(yùn)輸過(guò)程中要注意防潮、防震和防高溫。,第四節(jié) 直線定向,確定地面上兩點(diǎn)的相對(duì)位置時(shí)，除知道兩點(diǎn)的水平距離外，還必須確定該直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平夾角，以確定直線的方向。把確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向線之間的水平角度的關(guān)系，稱(chēng)為直線定向。,第四章 水準(zhǔn)測(cè)量,內(nèi)容,第一節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量原理 第二節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè) 第三節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè) 第四節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分析,測(cè)量地面點(diǎn)高程的工作，稱(chēng)為高程測(cè)量。即通過(guò)測(cè)定地面點(diǎn)與點(diǎn)之間的高差，并根據(jù)已知點(diǎn)的高程，求得未知點(diǎn)的高程。由于所使用的儀器和施測(cè)方法的不同，高程測(cè)量可分為水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量和氣壓高程測(cè)量。工程上常用的是水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。,第一節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量原理,水準(zhǔn)測(cè)量是測(cè)定地面點(diǎn)間高差的一種基本方法。其原理是利用水準(zhǔn)儀提供一條水平視線，借助水準(zhǔn)尺來(lái)測(cè)定地面兩點(diǎn)間的高差，從而由已知點(diǎn)的高程和測(cè)得的高差，求出待定點(diǎn)的高程。,圖12 水準(zhǔn)測(cè)量原理,第二節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè),水準(zhǔn)測(cè)量通常從一個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)始，按照一定的水準(zhǔn)路線而引測(cè)出所需各點(diǎn)的高程。當(dāng)兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或高差較大時(shí)，若只安置一次儀器，就不能測(cè)出該兩點(diǎn)間的高差。為此，就需要連續(xù)多次安置儀器以測(cè)出兩點(diǎn)間的高差。如圖 所示，在A 、B 兩點(diǎn)之間設(shè)立若干個(gè)中間立尺點(diǎn)，這些中間立尺點(diǎn)稱(chēng)為轉(zhuǎn)點(diǎn)，將 AB分成n（圖上n=5 ）段，分別測(cè)出每段的高差 h1、h2 hn，則 A、B 兩點(diǎn)間的高差就是各高差 之和，,hab=h1+h2+h3+hn,圖13,第三節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè),水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)工作結(jié)束后，要檢查記錄手簿，計(jì)算各點(diǎn)間的高差。經(jīng)檢核無(wú)誤，才進(jìn)行計(jì)算和調(diào)整高差閉合差，最后計(jì)算各點(diǎn)的高程，以上工作，稱(chēng)為水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)。,第四節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分析,水準(zhǔn)測(cè)量誤差包括儀器誤差、觀測(cè)誤差和外界條件的影響三個(gè)方面。 1、儀器誤差 （1）儀器校正后的殘余誤差 （2）水準(zhǔn)尺誤差 2、觀測(cè)誤差 （1）水準(zhǔn)管氣泡居中誤差 （2）讀數(shù)誤差 （3）視差影響 （4）水準(zhǔn)尺傾斜影響 3、外界條件的影響 （1）儀器下沉或尺墊下沉 （2）地球曲率及大氣折光影響 （3）溫度影響,第五章 角度測(cè)量,內(nèi)容,第一節(jié) 水平角與豎直角的測(cè)量原理 第二節(jié) 水平角測(cè)量 第三節(jié) 豎直角測(cè)量,第一節(jié) 水平角與豎直角的測(cè)量原理,水平角是指一點(diǎn)至兩目標(biāo)的方向線在水平面上的投影所形成的夾角。如圖（13）所示，地面上有高低不同的A、O、B三點(diǎn)， O為測(cè)站點(diǎn)，A、B為兩目標(biāo)點(diǎn)，OA、OB兩方向線在水平面上的投影 oa、ob的夾角 即為兩目標(biāo)方向線的水平角。因此，水平角也是過(guò)OA、OB方向線的兩個(gè)豎直面所夾的二面角。水平角的取值范圍為0360 。假設(shè)在水平面設(shè)置一個(gè)可以度量角度的刻度圓盤(pán)，且刻度圓盤(pán)的中心與o點(diǎn)位于同一鉛垂直線上，如圖 （13） ，讀取投影線oa的刻度值m，再讀取投影線ob的刻度值n，則小平角 =n-m。,圖13 水平角與豎直角的測(cè)量原理,豎直角是指在同一豎直面內(nèi)傾斜視線與水平線間的夾角。傾斜視線在水平線的上方，稱(chēng)為角，用正號(hào)表示；傾斜視線在水平線的下方，稱(chēng)為俯角，用負(fù)號(hào)表示（圖13） 。豎直角的取值范圍為090 。,第二節(jié) 水平角測(cè)量,1、經(jīng)緯儀的基本操作 對(duì)中、整平、瞄準(zhǔn)、讀數(shù) 2、水平角測(cè)量方法 測(cè)回法、方向觀測(cè)法,3、水平角的測(cè)量誤差,（1）儀器誤差 （2）對(duì)中誤差 （3）瞄準(zhǔn)誤差 （4）讀數(shù)誤差 （5）外界條件的影響,第三節(jié) 豎直角測(cè)量,一、豎直度盤(pán) 光學(xué)經(jīng)緯儀的豎盤(pán)中心固定在橫軸的一端，隨望遠(yuǎn)鏡一起在豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。豎盤(pán)分劃的注記分順時(shí)針和逆時(shí)針兩種，其起始讀數(shù)的位置也有0 、 90 、 180 、270 四種狀況，見(jiàn)圖 （14 ）。,圖14,二、豎直角觀測(cè)與計(jì)算,三、豎盤(pán)指標(biāo)差,指標(biāo)差的計(jì)算式,第六章全站儀使用,內(nèi)容,（一）全站儀的操作與使用 （二）使用誤區(qū),全站型電子速測(cè)儀簡(jiǎn)稱(chēng)全站儀，它是一種可以同時(shí)進(jìn)行角度（水平角、豎直角）測(cè)量、距離（斜距、平距、高差）測(cè)量和數(shù)據(jù)處理，由機(jī)械、光學(xué)、電子元件組合而成的測(cè)量?jī)x器。由于只需一次安置，儀器便可以完成測(cè)站上所有的測(cè)量工作，故被稱(chēng)為“全站儀”。,（一）全站儀的操作與使用,1.全站儀的基本操作與使用方法 （1）測(cè)量前的準(zhǔn)備工作 電池的安裝 、儀器的安置、豎直度盤(pán)和水平度盤(pán)指標(biāo)的設(shè)置、調(diào)焦與照準(zhǔn)目標(biāo) （2）角度測(cè)量 （3）距離測(cè)量 設(shè)置棱鏡常數(shù) 、設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值 、設(shè)置儀器高和棱鏡高,（3）坐標(biāo)測(cè)量 設(shè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo) 、設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤(pán)讀數(shù)為其方位角 （設(shè)置棱鏡常數(shù) 、大氣改正值或氣溫、氣壓值 、儀器高和棱鏡高 ）,（二）使用誤區(qū),1、在坐標(biāo)測(cè)量的時(shí)候?yàn)槭裁础霸O(shè)置方位角”沒(méi)有用？ 請(qǐng)先確認(rèn)你的全站儀是否完全整平，當(dāng)全站儀在沒(méi)有完全整平（換句話說(shuō)就是出現(xiàn)“補(bǔ)償超限”）的情況下，是不能設(shè)置的，這是一個(gè)程序?qū)θ緝x的保護(hù)。,2、我在野外i角不準(zhǔn)了是否可以用檢測(cè)水準(zhǔn)儀的方法來(lái)檢測(cè)全站呢？ 用校正水準(zhǔn)儀i角的方法來(lái)校正全站儀i角是不行的。如果你用校正水準(zhǔn)儀十字絲的方法來(lái)校正全站儀十字絲，那你這臺(tái)全站儀將不能正常使用。因?yàn)槟阋坏﹦?dòng)了全站的十字絲，那么這臺(tái)全站的三軸（三軸包括：發(fā)射軸，接收軸，視準(zhǔn)軸）必須重調(diào)。因?yàn)槿緝x的三軸一旦不共軸則會(huì)出現(xiàn)照準(zhǔn)棱鏡中心不測(cè)距的故障。,為什么全站儀測(cè)量出來(lái)的距離比我用尺子量的距離短（長(zhǎng)）？ 其實(shí)用這種方法判斷全站儀測(cè)距有問(wèn)題是不科學(xué)的，因?yàn)槟阌贸咦恿浚谝豢赡艹咦哟嬖谡`差，第二人為誤差，你用尺子量100m就可能差了幾個(gè)毫米，甚至厘米。但是全站儀的精度是2+2PPM，就是說(shuō)測(cè)1000m也就才4毫米的誤差，因此肯定不能以尺子來(lái)衡量全站儀。,第七章全球定位系統(tǒng)（GPS）使用,內(nèi)容,1、 GPS簡(jiǎn)介 2、 GPS定位原理 3、 GPS測(cè)量的特點(diǎn),全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡(jiǎn)稱(chēng)GPS）是美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制的用于軍事部門(mén)的新一代